KR20230056764A - Optical coherence tomography device and optical coherence tomography method - Google Patents

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KR20230056764A
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KR1020237010376A
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마사오 노우미
아츠시 사카쿠라
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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

휴대형으로 한 경우에도 단층 화상의 어긋남이 발생되기 어렵고, 또한 한 번에 광범위를 단층 촬영하는 것이 가능한 광 간섭 단층 촬영 장치 및 그것을 사용한 광 간섭 단층 촬영법을 제공한다. 광원으로부터의 광을 시료에 집광하는 대물 렌즈를 구비하고, 상기 시료로부터의 반사광인 시료광과, 상기 대물 렌즈와 상기 시료 사이에 마련되는 참조면으로부터의 반사광인 참조광의 간섭에 기초하여 상기 시료의 단층 촬영을 행하는 광 간섭 단층 촬영 장치이며, 상기 시료광 및 참조광의 양쪽이 상기 대물 렌즈를 통과하고, 상기 대물 렌즈는, Fθ 렌즈인 광 간섭 단층 촬영 장치이다.Provided is an optical coherence tomography device that is unlikely to cause tomographic displacement even when it is portable and capable of taking tomography over a wide area at once, and an optical coherence tomography method using the same. An objective lens condensing light from a light source onto a sample is provided, and the sample is measured based on interference between sample light, which is reflected light from the sample, and reference light, which is reflected light from a reference surface provided between the objective lens and the sample. An optical coherence tomography apparatus that performs tomography, wherein both the sample light and the reference light pass through the objective lens, and the objective lens is an optical coherence tomography apparatus that is an Fθ lens.

Description

광 간섭 단층 촬영 장치 및 광 간섭 단층 촬영법Optical coherence tomography device and optical coherence tomography method

본 개시는, 광 간섭 단층 촬영 장치 및 광 간섭 단층 촬영법에 관한 것이다.The present disclosure relates to an optical coherence tomography apparatus and an optical coherence tomography method.

광 간섭 단층 촬영법(Optical Coherence Tomography: OCT)은 주로, 의료 분야에 있어서 안구 등의 생체 기관의 단층 촬영에 사용되고 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION Optical Coherence Tomography (OCT) is mainly used for tomography of biological organs such as eyes in the medical field.

광 간섭 단층 촬영 장치로서는, 광원으로부터의 광을 빔 스플리터 등에 의해 분할하고, 따로따로 시료 및 참조 미러에 조사하여 반사광을 얻고, 따로따로의 광로를 통과한 이들 반사광의 간섭을 이용하여 단층 촬영을 행하는 것이 일반적이 다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).As an optical coherence tomography apparatus, light from a light source is divided by a beam splitter or the like, and reflected light is separately irradiated to a sample and a reference mirror to obtain reflected light, and tomography is performed using interference of these reflected light passing through separate optical paths. It is common (for example, refer to Patent Document 1).

일본 특허 공개 제2011-104127호 공보Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-104127

본 개시는, 휴대형으로 한 경우에도 단층 화상의 어긋남이 발생되기 어렵고, 또한 한 번에 광범위를 단층 촬영하는 것이 가능한 광 간섭 단층 촬영 장치 및 그것을 사용한 광 간섭 단층 촬영법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present disclosure is to provide an optical coherence tomography device capable of performing tomography of a wide area at once, and an optical coherence tomography method using the same, in which shifting of tomographic images is difficult to occur even when it is portable.

본 개시는, 광원으로부터의 광을 시료에 집광하는 대물 렌즈를 구비하고,The present disclosure includes an objective lens for condensing light from a light source onto a sample,

상기 시료로부터의 반사광인 시료광과, 상기 대물 렌즈와 상기 시료 사이에 마련되는 참조면으로부터의 반사광인 참조광의 간섭에 기초하여 상기 시료의 단층 촬영을 행하는 광 간섭 단층 촬영 장치이며,An optical coherence tomography device that performs tomography of the sample based on interference between sample light, which is reflected light from the sample, and reference light, which is reflected light from a reference surface provided between the objective lens and the sample,

상기 시료광 및 참조광의 양쪽이 상기 대물 렌즈를 통과하고,Both the sample light and the reference light pass through the objective lens,

상기 대물 렌즈는, Fθ 렌즈인 광 간섭 단층 촬영 장치에 관한 것이다.The objective lens relates to an optical coherence tomography apparatus that is an Fθ lens.

상기 광 간섭 단층 촬영 장치는, 상기 참조면과 상기 시료 간의 거리를 0 내지 3cm로 하여 상기 단층 촬영을 행하는 것이 가능하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the optical coherence tomography apparatus is configured to perform the tomography with the distance between the reference surface and the specimen being 0 to 3 cm.

상기 참조면은, MgF2, CaF2, 석영 및 사파이어로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 참조 부재가 갖는 평면인 것이 바람직하다.The reference surface is preferably a plane of a reference member containing at least one selected from the group consisting of MgF 2 , CaF 2 , quartz, and sapphire.

상기 시료광 및 참조광의 양쪽이, 상기 대물 렌즈를 통과한 상기 광원으로부터의 광으로부터 발생되는 것이 바람직하다.It is preferable that both the sample light and the reference light are generated from light from the light source passing through the objective lens.

상기 간섭은, 피조형 간섭인 것이 바람직하다.Preferably, the interference is created-type interference.

상기 광 간섭 단층 촬영 장치는 또한, 상기 광원으로부터의 광을 상기 대물 렌즈의 측에 출력함과 함께, 상기 대물 렌즈를 통과한 상기 시료광 및 참조광을, 당해 시료광 및 참조광을 검출하는 검출기의 측에 출력하는 서큘레이터를 구비하는 것이 바람직하다.The optical coherence tomography apparatus further outputs the light from the light source to the side of the objective lens, and the sample light and reference light passing through the objective lens to the side of a detector that detects the sample light and reference light. It is preferable to provide a circulator outputting to .

상기 광 간섭 단층 촬영 장치는 또한, 상기 광원으로부터의 광을, 상기 시료광 및 참조광의 생성에 사용하는 분할광 1과, 간섭 신호의 직류 성분의 제거에 사용하는 분할광 2로 분할하는 커플러를 구비하고, 분할광 1과 분할광 2의 강도비가 90:10 내지 99:1인 것이 바람직하다.The optical coherence tomography apparatus further includes a coupler that splits light from the light source into split light 1 used to generate the sample light and reference light, and split light 2 used to remove the DC component of the interference signal. And, it is preferable that the intensity ratio of split light 1 and split light 2 is 90:10 to 99:1.

상기 광 간섭 단층 촬영 장치는, 사용자가 상기 대물 렌즈를 구비하는 부분을 휴대하면서 상기 단층 촬영을 행하는 것이 가능하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the optical coherence tomography apparatus is configured so that a user can perform the tomography while carrying a part including the objective lens.

휴대되는 상기 대물 렌즈를 구비하는 부분과, 휴대되지 않는 부분이 광파이버를 통해 접속되어 있고,A part having the objective lens to be carried and a part not to be carried are connected via an optical fiber;

상기 광원으로부터의 광 그리고 상기 시료광 및 참조광이 상기 광파이버를 통해 전송되는 것이 바람직하다.Preferably, the light from the light source and the sample light and reference light are transmitted through the optical fiber.

상기 광파이버의 길이가 3m 이상이며, 휴대되는 상기 대물 렌즈를 구비하는 부분의 주위의 분위기와, 상기 휴대되지 않는 부분의 주위의 분위기의 온도차가 1℃ 이상인 경우에, 얻어지는 광 간섭 단층 화상의 어긋남이 100㎛ 이하인 것이 바람직하다.When the length of the optical fiber is 3 m or more, and the temperature difference between the atmosphere around the part equipped with the objective lens carried and the atmosphere around the part not carried is 1 ° C. or more, the deviation of the optical coherence tomography image obtained is It is preferable that it is 100 micrometers or less.

본 개시는, 상술한 어느 것의 광 간섭 단층 촬영 장치를 사용하는 광 간섭 단층 촬영법에 관한 것이기도 하다.The present disclosure also relates to an optical coherence tomography method using any of the optical coherence tomography devices described above.

본 개시에 따르면, 휴대형으로 한 경우에도 단층 화상의 어긋남이 발생되기 어렵고, 또한 한 번에 광범위를 단층 촬영하는 것이 가능한 광 간섭 단층 촬영 장치 및 그것을 사용한 광 간섭 단층 촬영법을 제공할 수 있다.According to the present disclosure, it is possible to provide an optical coherence tomography device that is unlikely to cause misalignment of tomographic images even when it is portable and capable of taking tomography over a wide area at once, and an optical coherence tomography method using the same.

도 1은 종래의 광 간섭 단층 촬영(OCT) 장치의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 개시의 OCT 장치의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 개시의 OCT 장치의 다른 일례를 나타내는 모식도이다.
도 4는 실시예 1에서 얻어진 OCT 화상을 나타내는 도면이다.
도 5는 비교예 1에서 얻어진 OCT 화상을 나타내는 도면이다.
도 6은 비교예 2에서 얻어진 OCT 화상을 나타내는 도면이다.
도 7은 참고예 1에서 얻어진 OCT 화상을 나타내는 도면이다.
1 is a schematic diagram showing an example of a conventional optical coherence tomography (OCT) apparatus.
2 is a schematic diagram showing an example of the OCT device of the present disclosure.
3 is a schematic diagram showing another example of the OCT device of the present disclosure.
Fig. 4 is a diagram showing an OCT image obtained in Example 1;
Fig. 5 is a diagram showing an OCT image obtained in Comparative Example 1;
Fig. 6 is a diagram showing an OCT image obtained in Comparative Example 2;
Fig. 7 is a diagram showing an OCT image obtained in Reference Example 1;

의료 분야에 있어서는, 도 1에 나타내는 바와 같은 마이켈슨 간섭계를 사용하는 광 간섭 단층 촬영(OCT) 장치가 일반적으로 사용되고 있다. 도 1의 OCT 장치(10)에 있어서는, 광원(11)으로부터 출력된 광이 커플러(12)에 의해 분할되어, 서큘레이터(13) 및 참조 미러(14)를 포함하는 광로를 통과하는 참조광과, 서큘레이터(15) 및 시료(16)를 포함하는 광로를 통과하는 시료광이 발생된다. 상기 참조광 및 시료광은 커플러(17)에 의해 결합되고, 간섭 신호가 광검출기(18)에 의해 검출된다.In the medical field, an optical coherence tomography (OCT) apparatus using a Michelson interferometer as shown in FIG. 1 is generally used. In the OCT device 10 of FIG. 1, the light output from the light source 11 is divided by the coupler 12, and the reference light passing through the optical path including the circulator 13 and the reference mirror 14, Sample light passing through an optical path including the circulator 15 and the sample 16 is generated. The reference light and sample light are combined by a coupler 17, and an interference signal is detected by a photodetector 18.

의료 분야에서는, 통상 시료 광로를 구비하는 프로브와, 참조 광로를 구비하는 OCT 장치 본체(하우징)가 근접하여 설치되고, 동일한 실내에서 사용된다.In the medical field, usually, a probe having a sample optical path and an OCT device main body (housing) having a reference optical path are installed close to each other and used in the same room.

이에 반해, 공업 분야 등에 있어서는, 프로브를 휴대하면서, 옥외와 같이 OCT 장치 본체(하우징)로부터 크게 떨어진 장소에 있는 대상을 촬영하는 것이 요구되는 경우가 있다. 이러한 경우, 시료광과 참조광이 따로따로의 광로를 통과하는 도 1의 마이켈슨형 OCT 장치에서는, 시료 광로(프로브)와, 참조 광로(본체)가 놓인 환경(온도 등)에 차이가 발생되기 쉽고, 광로 길이의 변화에 의해, 얻어지는 단층 화상의 어긋남(드리프트)이 커진다는 문제가 있다.In contrast, in industrial fields and the like, there are cases where it is required to photograph an object in a place far away from the main body (housing) of the OCT device, such as outdoors, while carrying a probe. In this case, in the Michelson-type OCT device of FIG. 1 in which the sample light and the reference light pass through separate optical paths, a difference easily occurs in the environment (temperature, etc.) in which the sample optical path (probe) and the reference optical path (main body) are placed. , there is a problem that the shift (drift) of the obtained tomographic image increases due to the change in the optical path length.

또한, 의료 분야에서 사용되는 OCT 장치는, 안구 등의 극히 좁은 범위를 고정밀도로 단층 촬영하는 데에 중점이 두어져 있어, 한 번에 광범위를 단층 촬영하는 것이 요구되는 분야에는 적용이 어렵다는 문제도 있다.In addition, OCT devices used in the medical field are focused on taking tomography of an extremely narrow range such as the eyeball with high precision, and there is also a problem that it is difficult to apply to fields requiring tomography of a wide area at once. .

본 발명자들은, 예의 검토한 결과, 시료광 및 참조광의 양쪽이 대물 렌즈를 통과하도록 함과 함께, 당해 대물 렌즈로서 Fθ(F세타) 렌즈를 채용함으로써, 상기의 문제가 해소되는 것을 알아내어, 본 개시의 OCT 장치를 완성하기에 이르렀다.As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have found that the above problems can be solved by allowing both the sample light and the reference light to pass through the objective lens and employing an Fθ (F theta) lens as the objective lens. The OCT device of the disclosure was completed.

이하, 본 개시를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present disclosure will be described in detail.

본 개시는, 광원으로부터의 광을 시료에 집광하는 대물 렌즈를 구비하고, 상기 시료로부터의 반사광인 시료광과, 상기 대물 렌즈와 상기 시료 사이에 마련되는 참조면으로부터의 반사광인 참조광의 간섭에 기초하여 상기 시료의 단층 촬영을 행하는 광 간섭 단층 촬영 장치이며, 상기 시료광 및 참조광의 양쪽이 상기 대물 렌즈를 통과하고, 상기 대물 렌즈는, Fθ 렌즈인 광 간섭 단층 촬영(OCT) 장치에 관한 것이다.The present disclosure is based on interference between sample light, which is reflected light from the sample, and reference light, which is reflected light from a reference surface provided between the objective lens and the sample, including an objective lens that condenses light from a light source onto a sample. An optical coherence tomography apparatus for performing tomography of the sample by performing tomography, wherein both the sample light and the reference light pass through the objective lens, and the objective lens is an Fθ lens.

본 개시의 OCT 장치에서는, 촬영 대상이 되는 시료로부터의 반사광인 시료광 및 참조면으로부터의 반사광인 참조광의 양쪽이 대물 렌즈를 통과한다. 이 구성에 의해, 상기 대물 렌즈를 구비하는 부분(예를 들어 프로브)을 휴대형으로 한 경우에도, 시료 광로와 참조 광로의 환경의 차이가 발생되지 않으므로, 얻어지는 단층 화상의 어긋남이 작다.In the OCT apparatus of the present disclosure, both sample light, which is reflected light from a sample to be imaged, and reference light, which is reflected light from a reference surface, pass through the objective lens. With this configuration, even when the part (for example, the probe) including the objective lens is made portable, no difference in the environment between the sample optical path and the reference optical path occurs, so that the obtained tomographic image has little deviation.

또한, 상기 시료광 및 참조광은, 상기 대물 렌즈의 상기 시료 측으로부터 입사되어, 상기 광원 측으로 출사된다.Further, the sample light and the reference light are incident from the sample side of the objective lens and are emitted toward the light source side.

상기 시료광 및 참조광은, 광원으로부터의 광으로부터 발생된다. 광원으로부터의 광은, 본 개시의 OCT 장치가 구비하는 대물 렌즈를 통과하여, 시료에 집광된다. 당해 시료로부터의 반사광이 시료광이 된다. 또한, 상기 광원으로부터의 광의 일부는, 상기 대물 렌즈와 상기 시료 사이에 마련되는 참조면에서 반사되어, 참조광이 된다.The sample light and the reference light are generated from light from a light source. Light from the light source passes through an objective lens included in the OCT device of the present disclosure and is condensed on the sample. Reflected light from the sample becomes sample light. In addition, a part of the light from the light source is reflected on a reference surface provided between the objective lens and the sample, and becomes reference light.

상기 시료광 및 참조광은, 모두, 상기 대물 렌즈를 통과한 상기 광원으로부터의 광으로부터 발생되는 것이 바람직하다. 종래의 마이켈슨형 OCT 장치와 같이, 대물 렌즈를 통과하기 전에 분할된 광으로부터 시료광 및 참조광이 따로따로 발생되는 경우와 비교하여, 시료 광로 및 참조 광로의 환경의 차이를 작게 할 수 있어, 얻어지는 단층 화상의 어긋남을 한층 더 저감시킬 수 있다.Preferably, both the sample light and the reference light are generated from light from the light source passing through the objective lens. Compared to the case where the sample light and the reference light are separately generated from the divided light before passing through the objective lens, such as in the conventional Michelson type OCT device, the difference in the environment of the sample light path and the reference light path can be reduced, resulting in The shift of the tomographic image can be further reduced.

본 개시의 OCT 장치가 구비하는 대물 렌즈는, Fθ 렌즈이다. 이 구성에 의해, 한 번에 광범위를 단층 촬영할 수 있다.The objective lens included in the OCT device of the present disclosure is an Fθ lens. With this configuration, tomography can be performed over a wide area at once.

상기 Fθ 렌즈는, 렌즈의 초점 거리를 f라 할 때, 렌즈의 광축에 대하여 각도 θ로 입사되는 광을, 초점에 있어서 광축에 수직인 면의 광축으로부터 fθ의 위치로 출사시키는 렌즈이다.The Fθ lens is a lens that emits light incident at an angle θ with respect to the optical axis of the lens at a position of fθ from the optical axis of a surface perpendicular to the optical axis at the focal point, when the focal length of the lens is f.

상기 Fθ 렌즈는, 텔레센트릭 Fθ 렌즈여도 되고, 비텔레센트릭 Fθ 렌즈여도 된다.The Fθ lens may be a telecentric Fθ lens or a non-telecentric Fθ lens.

텔레센트릭 Fθ 렌즈는, 주 광선이 렌즈의 광축에 평행하게 되도록 설계된 Fθ 렌즈이며, 렌즈와 시료 간의 거리가 변동해도 고정밀도의 단층 화상이 얻어지는 점에서 바람직하다.The telecentric Fθ lens is an Fθ lens designed so that the chief ray is parallel to the optical axis of the lens, and is preferable in that a high-precision tomographic image can be obtained even if the distance between the lens and the sample fluctuates.

본 개시의 OCT 장치에 있어서, 상기 대물 렌즈를 통과한 광선은 시료에 반드시 텔레센트릭으로 입사되지는 않아도 되지만, 보다 고정밀도의 단층 화상을 얻는 점에서는, 가능한 한 텔레센트릭에 가까운 상태로 입사되도록, 상기 대물 렌즈를 배치하는 것이 바람직하다.In the OCT device of the present disclosure, the light beam passing through the objective lens does not necessarily have to be telecentrically incident on the sample, but is incident in a state as close to telecentric as possible in terms of obtaining a higher-precision tomographic image. It is preferable to dispose the objective lens as much as possible.

상기 참조면은, 상기 대물 렌즈와 상기 시료 사이에, 상기 대물 렌즈의 광축에 수직으로 마련되는 것이 바람직하다.The reference surface is preferably provided between the objective lens and the sample perpendicular to the optical axis of the objective lens.

상기 참조면은, 상기 광원으로부터의 광의 적어도 일부를 반사하는 면이면 되지만, 시료광 및 참조광이 공통의 광로를 통과하도록 구성하기 쉬운 점에서, 상기 광원으로부터의 광의 일부를 투과시키고, 일부를 반사하는 면인 것이 바람직하다. 이 양태에 있어서는, 상기 참조면을 투과한 광이 상기 시료에 집광되어, 시료광이 생성되는 한편, 상기 참조면에서 반사한 광이 참조광이 된다.The reference surface may be a surface that reflects at least a part of the light from the light source, but since it is easy to configure the sample light and the reference light to pass through a common optical path, a part of the light from the light source is transmitted and a part of the light is reflected. It is preferable that it is cotton. In this aspect, light transmitted through the reference surface is condensed on the sample to generate sample light, while light reflected by the reference surface becomes reference light.

상기 참조면은, 참조 부재가 갖는 평면인 것이 바람직하고, 당해 참조 부재의, 상기 시료 측의 표면인 것이 보다 바람직하다.The reference surface is preferably a plane of the reference member, and more preferably a surface of the reference member on the sample side.

상기 참조 부재는, 상기 광원으로부터의 광의 일부를 투과시키고, 일부를 반사하는 것인 것이 바람직하다.It is preferable that the reference member transmits part of the light from the light source and reflects part of it.

상기 참조 부재를 구성하는 재료로서는, 결정성 재료, 바람직하게는 광학 창에 사용될 수 있는 결정을 들 수 있고, 구체적으로는, MgF2, 석영(SiO2), 사파이어(Al2O3), CaF2, BaF2, LiF, ZnSe 등의 결정을 들 수 있다. 그 중에서도, 내약품성이 우수한 점에서, MgF2, CaF2, 석영 및 사파이어로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.Examples of the material constituting the reference member include crystalline materials, preferably crystals usable for optical windows, and specifically, MgF 2 , quartz (SiO 2 ), sapphire (Al 2 O 3 ), CaF 2 , BaF 2 , LiF, ZnSe, and the like. Especially, at least 1 sort(s) selected from the group which consists of MgF2 , CaF2 , quartz, and sapphire is preferable at the point which is excellent in chemical resistance.

상기 참조면이, MgF2, CaF2, 석영 및 사파이어로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 참조 부재가 갖는 평면인 것은, 적합한 양태의 하나이다.One preferred embodiment is that the reference surface is a plane of a reference member containing at least one selected from the group consisting of MgF 2 , CaF 2 , quartz, and sapphire.

상기 참조 부재는, 코팅(예를 들어 반사를 조정하기 위한 코팅)이 실시되어 있지 않은 것이 바람직하다.Preferably, the reference member is not subjected to a coating (for example, a coating for adjusting reflection).

상기 참조 부재의 형상은, 평면을 갖는 형상이면 되고, 판상, 원기둥상, 각기둥상 등이어도 되지만, 원기둥상인 것이 바람직하다. 원기둥상인 경우, 반드시 정원기둥은 아니어도 된다. 또한, 상기 참조 부재가 참조면 이외의 평면을 더 갖는 경우, 참조면과 다른 평면은, 반드시 평행하지는 않아도 된다.The shape of the reference member may be a flat shape, and may be a plate shape, a cylinder shape, a prismatic shape, or the like, but a cylindrical shape is preferable. In the case of a cylinder shape, it does not necessarily have to be a garden pillar. In the case where the reference member further has a plane other than the reference plane, the reference plane and the other plane need not necessarily be parallel.

상기 참조 부재의 두께(광축 방향의 두께)는, 예를 들어 1 내지 50mm인 것이 바람직하고, 10 내지 30mm인 것이 보다 바람직하다.The thickness of the reference member (thickness in the optical axis direction) is, for example, preferably 1 to 50 mm, and more preferably 10 to 30 mm.

또한, 상기 참조 부재의 두께가 일정하지 않은 경우에는, 가장 얇은 부분 및 가장 두꺼운 부분의 두께가 모두 상기 범위 내에 있는 것이 바람직하다.Further, when the thickness of the reference member is not constant, it is preferable that both the thickness of the thinnest part and the thickest part fall within the above range.

상기 참조 부재는, 하기 관계식 (1)을 만족시키는 것이 바람직하다.The reference member preferably satisfies the following relational expression (1).

nd≥Zmax (1)nd≥Z max (1)

(식 중, nd는 상기 참조 부재의 광학적 두께를 나타내고, Zmax는 계측 가능 거리를 나타냄)(In the formula, nd represents the optical thickness of the reference member, and Z max represents the measurable distance)

광학적 두께는, 상기 참조 부재의 굴절률과 실제의 (기하학적인) 두께의 곱이다.The optical thickness is the product of the refractive index of the reference member and the actual (geometric) thickness.

계측 가능 거리는, 하기 관계식 (2)로 표현된다.The measurable distance is expressed by the following relational expression (2).

Zmax=c/(4δf) (2)Z max =c/(4δf) (2)

(식 중, c는 광속, δf는 OCT 간섭 신호 샘플링의 주파수 간격을 나타냄)(In the formula, c is the speed of light and δf is the frequency interval of OCT interference signal sampling)

관계식 (1)을 만족시키는 참조 부재를 사용하면, 상기 참조 부재의 후방 기저면(참조면의 반대측의 면)으로부터의 후방 반사에 기초한 신호가 단층 화상 내(깊이 0 초과, Zmax 미만에 대응하는 범위 내)에 나타나지 않으므로, 보다 고정밀도의 단층 화상을 얻을 수 있다.If a reference member that satisfies relational expression (1) is used, a signal based on back reflection from the rear basal plane of the reference member (the surface on the opposite side of the reference plane) is within the tomographic image (a range corresponding to a depth greater than 0 and less than Z max ). inside), a more highly accurate tomographic image can be obtained.

상기 참조 부재는, 하기 관계식 (3)을 만족시키는 것이 보다 바람직하다.The reference member more preferably satisfies the following relational expression (3).

n×WD>nd>n×Zmax (3)n×WD>nd>n×Z max (3)

(식 중, n은 상기 참조 부재의 굴절률을 나타낸다. WD는, OCT 장치의 작동 거리를 나타낸다. nd 및 Zmax는, 상기한 바와 같음)(In the formula, n represents the refractive index of the reference member. WD represents the working distance of the OCT device. nd and Z max are as described above.)

작동 거리(working distance)는 핀트를 맞추었을 때의, 대물 렌즈의 시료 측의 최전방면으로부터 시료까지의 거리이다.The working distance is the distance from the foremost surface of the objective lens on the sample side to the sample when focused.

관계식 (3)을 만족시키는 참조 부재를 사용하면, 상기 참조 부재의 후방 기저면(참조면의 반대측의 면)으로부터의 후방 반사에 기초한 고스트상의 강도를 저감시킬 수 있어, 한층 더 고정밀도의 단층 화상을 얻을 수 있다.If a reference member that satisfies relational expression (3) is used, the intensity of the ghost image based on the back reflection from the rear basal plane (surface opposite to the reference plane) of the reference member can be reduced, resulting in a higher-precision tomographic image. You can get it.

상기 후방 반사에 기초한 고스트상의 강도를 한층 더 저감시킬 수 있다는 점에서, 상기 참조 부재의 두께는, 관계식 (3)을 만족시키는 범위 내에서 두꺼운 편이 바람직하다. 또한, 상기 참조 부재의 후방 기저면을, 참조면에 대하여 경사지게 하는 것도 바람직하다.In view of further reducing the strength of the ghost image based on the back reflection, the thickness of the reference member is preferably thicker within a range that satisfies the relational expression (3). It is also preferable to incline the rear base surface of the reference member with respect to the reference surface.

상술한 효과는, 후술하는 안티 에일리어스 필터(저역 통과 필터)를 마련하는 경우에, 특히 현저해진다.The effect described above becomes particularly remarkable when an anti-alias filter (low-pass filter) described later is provided.

상기 참조 부재는, 하기 관계식 (4)를 만족시키는 것이 특히 바람직하다.It is particularly preferable that the reference member satisfies the following relational expression (4).

nd=m×Zmax (4)nd=m×Z max (4)

(식 중, nd 및 Zmax는 상기한 바와 같음. m은 1 이상의 정수를 나타냄)(In the formula, nd and Z max are as described above. m represents an integer greater than or equal to 1)

m은, 1 이상, 20 이하의 정수인 것이 바람직하고, 1 이상, 10 이하의 정수인 것도 바람직하다.m is preferably an integer of 1 or more and 20 or less, and preferably an integer of 1 or more and 10 or less.

관계식 (4)를 만족시키는 참조 부재를 사용하면, 상기 참조 부재의 후방 기저면(참조면의 반대측의 면)으로부터의 후방 반사에 기초한 신호가 단층 화상의 단부(깊이 0 또는 Zmax에 대응하는 위치)에 겹치므로 단층 화상에 대한 영향이 적어, 한층 더 고정밀도의 단층 화상을 얻을 수 있다.If a reference member that satisfies relational expression (4) is used, a signal based on back reflection from the rear basal plane of the reference member (the surface opposite to the reference plane) is transmitted to the end of the tomographic image (position corresponding to depth 0 or Z max ). Since it overlaps with , the effect on the tomographic image is small, and a tomographic image with higher precision can be obtained.

본 개시의 OCT 장치는, 상기 참조면(참조 부재)을 구비하는 것이어도 된다.The OCT device of the present disclosure may include the reference surface (reference member).

본 개시의 OCT 장치는, 상기 참조면과 상기 시료 간의 거리를 0 내지 3cm로 하여 상기 단층 촬영을 행하는 것이 가능하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 참조면과 시료를 접근시킬 수 있으면, 작동 거리가 짧아져 노이즈가 작아져 해상도가 높아지고, 또한 시료의 심부까지 초점이 맞아, 보다 심부까지 선명한 단층 화상이 얻어지는 점에서 바람직하다. 본 개시의 OCT 장치는, 대물 렌즈에 Fθ 렌즈를 사용하므로, 상기와 같이 참조면과 시료 간의 거리가 가까운 경우에도, 고정밀도로 단층 촬영하는 것이 가능하다.The OCT apparatus of the present disclosure is preferably configured to be capable of performing the tomography imaging while setting the distance between the reference surface and the sample to be 0 to 3 cm. When the reference plane and the sample can be brought closer in this way, the working distance is shortened, the noise is reduced, the resolution is increased, and the depth of the sample is in focus, which is preferable in that a tomographic image clear to the depth is obtained. Since the OCT device of the present disclosure uses an Fθ lens as an objective lens, it is possible to perform tomography with high accuracy even when the distance between the reference surface and the sample is short as described above.

물론, 상기 참조면과 상기 시료 간의 거리를 상기보다 크게 하여 단층 촬영을 행하는 것도 가능해도 된다.Of course, it may also be possible to perform tomography with the distance between the reference surface and the sample larger than the above.

상기 광원은, 저코히어런스 광원이어도 되고, 시간적으로 주파수(파장)를 변화시켜 주사하는 주파수 주사 광원인 것이 바람직하다.The light source may be a low-coherence light source, and is preferably a frequency scanning light source that scans while changing the frequency (wavelength) temporally.

상기 주파수 주사 광원으로서는, 파장 소인 필터(폴리곤 미러에 의한 구동, 갈바노 미러에 의한 구동 등)를 사용한 파장 소인 레이저, FDML 레이저, MEMS 파장 소인 광원(MEMS VCSEL, 외부 공진기형 MEMS 패브리 페로 레이저 등), SGDBR 레이저 등을 사용할 수 있다.As the frequency scanning light source, a wavelength sweeping laser using a wavelength sweeping filter (driving by a polygon mirror, driving by a galvano mirror, etc.), FDML laser, MEMS wavelength sweeping light source (MEMS VCSEL, external resonator type MEMS Fabry Pero laser, etc.) , SGDBR laser, etc. can be used.

상기 광원으로부터 출력되는 광선으로서는, 가시광선, 적외선을 들 수 있고, 근적외선(NIR)이 바람직하다. 상기 광선으로서는, 파장 800 내지 2000nm의 광선을 사용하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 광원의 안정성이나, 센서의 신뢰성에서, 940±50nm, 1100±50nm, 1310±50nm, 1550±100nm 또는 1750±100nm를 중심 파장으로 하는 광선이 보다 바람직하다.Examples of the light beam output from the light source include visible light and infrared light, and near infrared light (NIR) is preferable. As the light ray, it is preferable to use a light ray having a wavelength of 800 to 2000 nm. Among them, light rays having a central wavelength of 940±50 nm, 1100±50 nm, 1310±50 nm, 1550±100 nm, or 1750±100 nm are more preferable from the viewpoint of the stability of the light source and the reliability of the sensor.

본 개시의 OCT 장치는, 상기 광원을 구비하는 것이어도 된다.The OCT device of the present disclosure may include the light source.

본 개시의 OCT 장치는, 상기 시료광과 상기 참조광의 간섭에 기초하여 상기 시료의 단층 촬영을 행한다. 상기 간섭은, 원리적으로 상기 시료광 및 참조광의 양쪽이 상기 대물 렌즈를 통과하는 것이 가능한 것이면 되지만, 피조형 간섭 또는 미라우형 간섭인 것이 바람직하고, 피조형 간섭인 것이 보다 바람직하다.The OCT apparatus of the present disclosure performs tomography imaging of the sample based on interference between the sample light and the reference light. In principle, the interference can be any one in which both the sample light and the reference light can pass through the objective lens, but it is preferably a fabrication-type interference or a Mirau-type interference, and more preferably a fabrication-type interference.

본 개시의 OCT 장치에 있어서 채용할 수 있는 OCT의 종류로서는, 시간 영역 OCT(Time Domain OCT: TD-OCT), 푸리에 영역 OCT(Fourier Domain OCT: FD-OCT) 등을 들 수 있다. FD-OCT로서는, 스펙트럼 영역 OCT(Spectral Domain OCT: SD-OCT), 주파수 주사 OCT(Swept Source OCT: SS-OCT) 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 감도가 높고, 계측 가능 깊이가 깊은 점에서, SS-OCT가 바람직하다.Types of OCT that can be employed in the OCT apparatus of the present disclosure include time domain OCT (TD-OCT), Fourier domain OCT (FD-OCT), and the like. As the FD-OCT, spectral domain OCT (Spectral Domain OCT: SD-OCT), frequency scanning OCT (Swept Source OCT: SS-OCT), and the like are exemplified. Among them, SS-OCT is preferred because of its high sensitivity and deep measurable depth.

본 개시의 OCT 장치는 또한, 상기 광원으로부터의 광을 평행광으로 변환하는 콜리메이터를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 콜리메이터는, 상기 광원과 상기 대물 렌즈 사이의 광로 상에 마련되는 것이 바람직하다.The OCT device of the present disclosure preferably also includes a collimator that converts the light from the light source into collimated light. The collimator is preferably provided on an optical path between the light source and the objective lens.

본 개시의 OCT 장치는 또한, 상기 시료에 집광되는 상기 광원으로부터의 광을 주사하는 주사 미러를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 주사 미러는, 상기 광원과 상기 대물 렌즈 사이의 광로 상에 마련되는 것이 바람직하고, 상기 콜리메이터와 상기 대물 렌즈 사이의 광로 상에 마련되는 것이 보다 바람직하다.The OCT device of the present disclosure preferably further includes a scanning mirror for scanning light from the light source focused on the sample. The scan mirror is preferably provided on an optical path between the light source and the objective lens, and more preferably provided on an optical path between the collimator and the objective lens.

상기 주사 미러로서는, 갈바노 미러, 폴리곤 미러, MEMS 미러 등을 들 수 있다. 그 중에서도 갈바노 미러가 바람직하고, 1축 또는 2축의 갈바노 미러가 보다 바람직하고, 2축의 갈바노 미러가 더욱 바람직하다.As said scanning mirror, a galvano mirror, a polygon mirror, a MEMS mirror, etc. are mentioned. Especially, a galvano mirror is preferable, a 1-axis or 2-axis galvano mirror is more preferable, and a 2-axis galvano mirror is still more preferable.

본 개시의 OCT 장치는 또한, 상기 주사 미러를 구동하기 위한 구동 장치를 구비하는 것이 바람직하다.It is preferable that the OCT device of the present disclosure further includes a driving device for driving the scanning mirror.

본 개시의 OCT 장치는 또한, 상기 광원으로부터의 광을 상기 대물 렌즈의 측에 출력함과 함께, 상기 대물 렌즈를 통과한 상기 시료광 및 참조광을, 당해 시료광 및 참조광을 검출하는 검출기의 측에 출력하는 서큘레이터를 구비하는 것이 바람직하다. 이 양태에 있어서는, 상기 시료광 및 참조광을 하나의 서큘레이터에 의해 전송할 수 있다. 이렇게 구성함으로써, 도 1에 나타나는 바와 같이 시료광 및 참조광이 통과하는 서큘레이터를 따로따로 마련하는 경우와 비교하여, 장치를 소형화할 수 있고, 또한 비용을 저감시킬 수도 있다.The OCT device of the present disclosure further outputs light from the light source to the side of the objective lens, and outputs the sample light and reference light passing through the objective lens to the side of a detector that detects the sample light and reference light. It is preferable to provide a circulator that outputs. In this aspect, the sample light and the reference light can be transmitted by one circulator. With this configuration, the device can be miniaturized and the cost can be reduced as compared with the case where the circulators through which the sample light and the reference light pass are separately provided as shown in FIG. 1 .

상기 서큘레이터는, 3개 이상의 포트를 갖는 것이 바람직하고, 3개의 포트를 갖는 것이 보다 바람직하다.It is preferable that the said circulator has three or more ports, and it is more preferable to have three ports.

상기 서큘레이터는, 상기 광원과 상기 대물 렌즈 사이의 광로 상에 마련되는 것이 바람직하고, 상기 광원과 상기 콜리메이터 사이의 광로 상에 마련되는 것이 보다 바람직하다.The circulator is preferably provided on an optical path between the light source and the objective lens, and more preferably provided on an optical path between the light source and the collimator.

3포트의 서큘레이터의 경우, 상기 광원으로부터의 광은, 상기 광원의 측에 있는 제1 포트로부터 입력되어, 상기 대물 렌즈의 측에 있는 제2 포트로부터 출력된다. 상기 대물 렌즈를 통과한 상기 시료광 및 참조광은, 제2 포트로부터 입력되어, 상기 검출기의 측에 있는 제3 포트로부터 출력된다.In the case of a 3-port circulator, light from the light source is input from a first port on the side of the light source and output from a second port on the side of the objective lens. The sample light and reference light passing through the objective lens are input from a second port and output from a third port on the side of the detector.

본 개시의 OCT 장치는 또한, 상기 시료광 및 참조광을 검출하는 검출기(검출기 (1)이라고도 함)를 구비하는 것이 바람직하다. 검출기 (1)은 상기 시료광 및 참조광에 의한 간섭 신호를 검출하는 것이 바람직하다.The OCT device of the present disclosure preferably further includes a detector (also referred to as detector 1) that detects the sample light and the reference light. The detector 1 preferably detects an interference signal caused by the sample light and the reference light.

검출기 (1)은 차동 광검출기인 것이 바람직하다. 검출기 (1)은 신호를 증폭하는 기능을 갖고 있어도 된다. 또한, 증폭기를 별도로 마련해도 된다.Detector 1 is preferably a differential photodetector. The detector 1 may have a function of amplifying a signal. Moreover, you may provide an amplifier separately.

본 개시의 OCT 장치는 또한, 상기 광원으로부터의 광을, 상기 시료광 및 참조광의 생성에 사용하는 분할광 1과, 간섭 신호의 직류 성분의 제거에 사용하는 분할광 2로 분할하는 커플러(커플러 (1)이라고도 함)를 구비하는 것이 바람직하다. 커플러 (1)은 상기 광원과 상기 대물 렌즈 사이의 광로 상에 마련되는 것이 바람직하고, 상기 광원과 상기 서큘레이터 사이의 광로 상에 마련되는 것이 보다 바람직하다.In the OCT device of the present disclosure, a coupler (coupler ( Also referred to as 1)) is preferably provided. The coupler 1 is preferably provided on an optical path between the light source and the objective lens, and more preferably provided on an optical path between the light source and the circulator.

커플러 (1)을 마련하는 경우, 상기 분할광 1과 분할광 2의 강도비가 90:10 내지 99:1인 것이 바람직하고, 92:8 내지 98:2인 것이 보다 바람직하다. 이러한 강도비로 분할함으로써, 간섭 신호로부터 직류 성분을 효과적으로 제거할 수 있다.When the coupler 1 is provided, the intensity ratio of the divided light 1 and the divided light 2 is preferably 90:10 to 99:1, more preferably 92:8 to 98:2. By dividing by this intensity ratio, the DC component can be effectively removed from the interference signal.

본 개시의 OCT 장치는 또한, 분할광 2를 검출하는 검출기(검출기 (2)라고도 함)를 구비하는 것이 바람직하다. 검출기 (2)는 상술한 검출기 (1)과 동일한 검출기여도 되고, 상이한 검출기여도 된다.It is preferable that the OCT device of the present disclosure further includes a detector (also referred to as detector 2) that detects split light 2. The detector 2 may be the same detector as the detector 1 described above, or may be a different detector.

본 개시의 OCT 장치는 또한, 분할광 2를 감쇠시키는 감쇠기를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 감쇠기로서는, 가변 광감쇠기(VOA)가 바람직하다. 상기 감쇠기는, 상기 커플러 (1)과 분할광 2를 검출하는 검출기 (2) 사이의 광로 상에 마련되는 것이 바람직하다.It is preferable that the OCT device of the present disclosure further includes an attenuator for attenuating the divided light 2. As the attenuator, a variable optical attenuator (VOA) is preferable. The attenuator is preferably provided on an optical path between the coupler 1 and the detector 2 that detects the split light 2.

본 개시의 OCT 장치는 또한, 상기 시료광 및 참조광에 의한 간섭 신호를 수집하는 데이터 수집(DAQ) 장치를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 DAQ 장치는, A/D 컨버터를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 DAQ 장치는, 수집한 간섭 신호를 디지털 데이터로 변환하는 것이 바람직하다.The OCT device of the present disclosure also preferably includes a data acquisition (DAQ) device that collects interference signals caused by the sample light and the reference light. The DAQ device preferably includes an A/D converter. Preferably, the DAQ device converts the collected interference signals into digital data.

본 개시의 OCT 장치는 또한, 상기 계측 가능 거리(Zmax)를 초과한 불필요한 주파수 성분을 감쇠시키는 안티 에일리어스 필터(저역 통과 필터라고도 함)를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 안티 에일리어스 필터는, 상술한 검출기 (1)과 상기 DAQ 장치 사이의 광로 상에 마련되는 것이 바람직하다.The OCT device of the present disclosure preferably includes an anti-alias filter (also referred to as a low-pass filter) that attenuates unnecessary frequency components exceeding the measurable distance (Z max ). The anti-alias filter is preferably provided on an optical path between the above-described detector 1 and the DAQ device.

본 개시의 OCT 장치는 또한, 상기 시료광 및 참조광의 간섭 신호에 기초한 광 간섭 단층 화상을 생성하는 연산 장치를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 연산 장치는, 간섭 신호를 강도 등의 특성에 따라 화상화함으로써, 광 간섭 단층 화상을 생성한다.It is preferable that the OCT device of the present disclosure further includes an arithmetic device for generating an optical coherence tomography image based on the interference signals of the sample light and the reference light. The arithmetic unit creates an optical coherence tomography image by imaging the interference signal according to characteristics such as intensity.

본 개시의 OCT 장치는 또한, 얻어진 광 간섭 단층 화상을 표시하는 표시 장치를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 표시 장치는, 거치형이어도 되고 휴대형이어도 되지만, 휴대형이면, 촬영 현장에서 화상을 확인할 수 있으므로 바람직하다. 또한, 상기 연산 장치와의 접속은 유선이어도 되고 무선이어도 된다. 상기 표시 장치는 하나여도 되고, 복수여도 된다.The OCT device of the present disclosure preferably further includes a display device for displaying the obtained optical coherence tomography image. The display device may be of a stationary type or a portable type, but a portable type is preferable because images can be confirmed at the shooting site. In addition, the connection with the said arithmetic device may be wired or wireless. The display device may be one or plural.

본 개시의 OCT 장치의 일례를 도 2에 나타내지만, 본 개시의 OCT 장치는 이에 한정되는 것은 아니다.An example of the OCT device of the present disclosure is shown in FIG. 2 , but the OCT device of the present disclosure is not limited thereto.

도 2의 OCT 장치(100)에 있어서, 주파수 주사 광원(101)은 OCT에 사용하는 광을 출력한다. 주파수 주사 광원(101)은 주파수 주사의 개시마다 트리거 신호를 출력한다. 또한, 마하젠더 간섭계에 의해 광을 검출하여, 주파수 등간격의 샘플링을 위한 K 클럭 신호를 출력한다.In the OCT device 100 of FIG. 2 , the frequency scanning light source 101 outputs light used for OCT. The frequency scanning light source 101 outputs a trigger signal at each start of frequency scanning. In addition, light is detected by a Mach-Zehnder interferometer, and K clock signals for sampling at equal frequency intervals are output.

주파수 주사 광원(101)으로부터 출력된 광은, 커플러(102)에 있어서, 시료광 및 참조광의 생성에 사용하는 분할광 1과, 간섭 신호의 직류 성분의 제거에 사용하는 분할광 2로 95:5의 강도비로 분할된다. 분할광 1은 서큘레이터(103)의 포트 1에 입력되고, 포트 2로부터 출력되어, 수 미터의 길이의 광파이버를 통해 프로브(104)에 전송된다.In the coupler 102, the light output from the frequency scanning light source 101 is split light 1 used to generate the sample light and reference light and split light 2 used to remove the DC component of the interference signal at a ratio of 95:5. is divided by the intensity ratio of Split light 1 is input to port 1 of circulator 103, output from port 2, and transmitted to probe 104 through an optical fiber with a length of several meters.

프로브(104)에 있어서, 분할광 1은 콜리메이터(105)에 의해 평행광으로 변환된 후, 갈바노 미러(106)에 의해 반사되어, Fθ 렌즈인 대물 렌즈(107)에 입사된다. 갈바노 미러(106)는 갈바노 미러 드라이버(111)에 의해 구동되어, 상기 평행광을, 광축에 수직인 XY 방향으로 주사한다. 대물 렌즈(107)에 입사된 평행광은, 참조 부재(108)를 통과하여 촬영 대상인 시료(110)에 집광되고, 시료면에 있어서 반사되어 시료광으로서 대물 렌즈(107)에 입사된다. 또한, 대물 렌즈(107)에 입사된 평행광의 일부는, 참조 부재(108)가 구비하는 참조면(109)에 있어서 반사되어, 참조광으로서 대물 렌즈(107)에 입사된다.In the probe 104, the split light 1 is converted into parallel light by the collimator 105, reflected by the galvano mirror 106, and incident on the objective lens 107 as the Fθ lens. The galvano mirror 106 is driven by the galvano mirror driver 111 and scans the collimated light in the XY direction perpendicular to the optical axis. The parallel light incident on the objective lens 107 passes through the reference member 108, is condensed on the sample 110 to be photographed, is reflected on the sample surface, and enters the objective lens 107 as sample light. In addition, a part of the parallel light incident on the objective lens 107 is reflected in the reference plane 109 of the reference member 108 and enters the objective lens 107 as reference light.

대물 렌즈(107)에 입사된 시료광 및 참조광은, 갈바노 미러(106), 콜리메이터(105)를 통과한 후, 광파이버를 통해 서큘레이터(103)의 포트 2에 입력되어, 포트 3으로부터 출력되고, 이어서 차동 광검출 증폭기(113)에 입력된다. 차동 광검출 증폭기(113)는 시료광 및 참조광의 간섭에 기초한 간섭 신호를 검출하여, 증폭한다.The sample light and reference light incident on the objective lens 107 pass through the galvano mirror 106 and the collimator 105, are input to port 2 of the circulator 103 through an optical fiber, and are output from port 3. , which is then input to the differential photodetector amplifier 113. The differential photodetector amplifier 113 detects and amplifies an interference signal based on the interference of the sample light and the reference light.

커플러(102)에 있어서 분할된 분할광 2는 가변 광감쇠기(112)에 의해 감쇠된 후, 차동 광검출 증폭기(113)에 입력된다. 차동 광검출 증폭기(113)는 분할광 2의 신호를 이용하여, 상기 간섭 신호에 포함되는 직류 성분을 제거한다.The split light 2 split in the coupler 102 is attenuated by the variable optical attenuator 112 and then input to the differential photodetection amplifier 113 . The differential photodetector amplifier 113 uses the signal of split light 2 to remove the DC component included in the interference signal.

차동 광검출 증폭기(113)에 의해 직류 성분이 제거되어, 증폭된 간섭 신호는, PC(114)가 구비하는 DAQ 장치(A/D 컨버터)에 의해 수집되어, 디지털 데이터로 변환된다. 간섭 신호의 수집은, 주파수 주사 광원(101)이 발하는 트리거 신호에 의해 개시되어, K 클럭 신호에 동기하여 행해진다. 또한, 차동 광검출 증폭기(113)와 DAQ 장치 사이에는, 계측 가능 거리(Zmax)를 초과한 불필요한 주파수 성분을 감쇠시키는 안티 에일리어스 필터(도시하지 않음)가 마련되어 있다.The DC component is removed by the differential photodetector amplifier 113, and the amplified interference signal is collected by a DAQ device (A/D converter) included in the PC 114 and converted into digital data. The collection of the interference signal is initiated by a trigger signal emitted by the frequency scanning light source 101 and is performed in synchronization with the K clock signal. In addition, an anti-alias filter (not shown) is provided between the differential photodetector amplifier 113 and the DAQ device to attenuate unnecessary frequency components exceeding the measurable distance (Z max ).

PC(114)가 구비하는 연산 장치는, DAQ 장치에 의해 변환된 간섭 신호에 기초하여, 시료(110)의 광 간섭 단층 화상을 생성하여, 모바일 디스플레이(115)에 표시한다.An arithmetic unit included in the PC 114 generates an optical coherence tomography image of the sample 110 based on the interference signal converted by the DAQ device, and displays it on the mobile display 115 .

본 개시의 OCT 장치는, 사용자가 상기 대물 렌즈를 구비하는 부분을 휴대하면서 상기 단층 촬영을 행하는 것이 가능하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 본 개시의 OCT 장치는, 이렇게 상기 대물 렌즈를 구비하는 부분을 휴대형으로 한 경우에도, 시료 광로와 참조 광로의 환경의 차이가 발생되지 않으므로, 얻어지는 단층 화상의 어긋남이 작다.The OCT apparatus of the present disclosure is preferably configured such that the user can perform the tomography imaging while carrying the part including the objective lens. In the OCT device of the present disclosure, even when the portion including the objective lens is made portable in this way, there is no difference in the environment between the sample optical path and the reference optical path, so that the resulting tomographic image has a small discrepancy.

상기 대물 렌즈를 구비하는 부분은 또한, 상기 참조면(또는 참조 부재), 상기 콜리메이터 및 상기 주사 미러를 구비하는 것이 바람직하다.It is preferable that the portion including the objective lens further includes the reference surface (or reference member), the collimator, and the scanning mirror.

상기 대물 렌즈를 구비하는 부분은, OCT 장치의 프로브인 것이 바람직하다.The portion including the objective lens is preferably a probe of an OCT device.

본 개시의 OCT 장치는, 사용자가 상기 대물 렌즈를 구비하는 부분을 손에 들고 상기 단층 촬영을 행하는 것이 가능하도록 구성되어 있는 것이 바람직하고, 사용자가 상기 대물 렌즈를 구비하는 부분을 한 손에 들고 상기 단층 촬영을 행하는 것이 가능하도록 구성되어 있는 것이 보다 바람직하다.The OCT apparatus of the present disclosure is preferably configured so that the user can perform the tomography scan while holding the part including the objective lens in his hand, and the user holds the part including the objective lens in his hand and It is more preferable to be configured so that tomography can be performed.

본 개시의 OCT 장치는, 상기 대물 렌즈를 구비하는 부분 이외에, 단층 촬영 시에 사용자가 휴대하는 것이 가능한 부분을 구비하고 있어도 된다. 당해 부분으로서는, 예를 들어 상기 주사 미러를 구동하기 위한 구동 장치나, 상기 표시 장치를 들 수 있다.The OCT device of the present disclosure may include a portion that can be carried by the user during tomography imaging, in addition to the portion including the objective lens. As the said part, the driving device for driving the said scanning mirror and the said display device are mentioned, for example.

본 개시의 OCT 장치에 있어서는, 휴대되는 상기 대물 렌즈를 구비하는 부분과, 휴대되지 않는 부분이 광파이버를 통해 접속되어 있고, 상기 광원으로부터의 광 그리고 상기 시료광 및 참조광이 상기 광파이버를 통해 전송되는 것이 바람직하다. 이 양태에 있어서는, 촬영 대상이 상기 휴대되지 않는 부분으로부터 크게 떨어진 장소에 있는 경우에도, 상기 광파이버의 길이를 조정함으로써, 상기 대물 렌즈를 구비하는 부분을 촬영 대상의 근방에 위치시켜 단층 촬영할 수 있다. 상기 광원으로부터의 광 그리고 상기 시료광 및 참조광은 모두 상기 광파이버를 통해 전송되므로, 상기 광파이버를 길게 한 경우에도, 시료 광로와 참조 광로의 환경의 차이가 발생되지 않아, 얻어지는 단층 화상의 어긋남이 작다. 또한, 상기 광파이버를 사용하는 유선형이기 때문에, 상기 휴대되지 않는 부분으로부터 크게 떨어진 장소에 있는 촬영 대상에 대해서도, 고분해능의 OCT 계측을 실시할 수 있다.In the OCT device of the present disclosure, a part having the objective lens to be carried and a part not to be carried are connected via an optical fiber, and the light from the light source and the sample light and reference light are transmitted through the optical fiber. desirable. In this aspect, even when the subject to be photographed is located at a place far away from the non-portable part, tomography can be performed by positioning the part including the objective lens near the subject by adjusting the length of the optical fiber. Since the light from the light source, the sample light, and the reference light are all transmitted through the optical fiber, even when the optical fiber is lengthened, there is no difference in environment between the sample optical path and the reference optical path, and the resulting tomographic image has a small discrepancy. In addition, because of the streamlined shape using the optical fiber, high-resolution OCT measurement can be performed even on a subject to be photographed at a location far away from the non-portable part.

상기 광파이버의 길이는 특별히 한정되지는 않고 촬영 대상이 있는 장소에 따라 결정할 수 있지만, 예를 들어 1m 이상이어도 되고, 3m 이상인 것이 바람직하고, 5m 이상인 것이 보다 바람직하고, 10m 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 100m 이하여도 되고, 50m 이하여도 된다.The length of the optical fiber is not particularly limited and can be determined depending on the location of the subject to be photographed, but may be, for example, 1 m or longer, preferably 3 m or longer, more preferably 5 m or longer, and still more preferably 10 m or longer. Moreover, 100 m or less may be sufficient and 50 m or less may be sufficient.

상기 휴대되지 않는 부분은, 예를 들어 상기 광원, 상기 서큘레이터, 상기 검출기, 상기 DAQ 장치, 상기 연산 장치 등을 구비하는 것이 바람직하다.It is preferable that the non-portable part includes, for example, the light source, the circulator, the detector, the DAQ device, and the arithmetic device.

상기 휴대되지 않는 부분은, OCT 장치 본체(하우징)인 것이 바람직하다.It is preferable that the non-portable portion is the OCT device main body (housing).

상기 대물 렌즈를 구비하는 부분 이외에 휴대되는 부분이 있는 경우, 당해 부분과 상기 대물 렌즈를 구비하는 부분 또는 상기 휴대되지 않는 부분의 접속은, 반드시 광파이버에 의한 접속에 한정되지는 않고, 예를 들어 전선에 의한 접속이어도 된다.When there is a portable part other than the part having the objective lens, the connection between the part and the part having the objective lens or the part not being carried is not necessarily limited to the connection by an optical fiber, and for example, a wire may be connected by

본 개시의 OCT 장치는, 상기 광파이버의 길이가 3m 이상이며, 휴대되는 상기 대물 렌즈를 구비하는 부분의 주위의 분위기와, 상기 휴대되지 않는 부분의 주위의 분위기의 온도차가 1℃ 이상인 경우에, 얻어지는 광 간섭 단층 화상의 어긋남이 100㎛ 이하인 것이 바람직하다.The OCT device of the present disclosure is obtained when the length of the optical fiber is 3 m or more, and the temperature difference between the atmosphere around the part having the objective lens carried and the atmosphere around the part not carried is 1 ° C. or more. It is preferable that the deviation of the optical coherence tomography image is 100 µm or less.

공업 분야 등에 있어서는, 촬영 대상이 OCT 장치 본체(하우징)로부터 크게 떨어진 장소나, 옥외나, 고온 또는 저온의 시설 내에 있는 경우가 있다. 이러한 경우, 프로브와 OCT 장치 본체의 환경(온도)에 큰 차이가 발생되므로, 시료 광로가 프로브 측에 있고, 참조 광로가 본체 측에 있는 OCT 장치에서는, 시료 광로와 참조 광로의 환경의 차이에 기인하여 얻어지는 단층 화상에 큰 어긋남이 발생된다. 이에 반해, 본 개시의 OCT 장치는, 상기와 같은 경우에도, 시료 광로와 참조 광로의 환경의 차이가 발생되지 않으므로, 얻어지는 단층 화상의 어긋남이 작다.In the industrial field or the like, there are cases where an object to be photographed is in a place far away from the main body (housing) of the OCT device, outdoors, or in a high- or low-temperature facility. In this case, since a large difference occurs in the environment (temperature) of the probe and the body of the OCT device, in the OCT device where the sample light path is on the probe side and the reference light path is on the body side, this is due to the difference in the environment between the sample light path and the reference light path. A large discrepancy occurs in the resulting tomographic image. On the other hand, in the OCT device of the present disclosure, even in the above case, no difference in the environment between the sample optical path and the reference optical path occurs, so that the resulting tomographic image has a small discrepancy.

상기 양태에 있어서의 광파이버의 길이는, 3m 이상인 것이 바람직하지만, 5m 이상인 것이 보다 바람직하고, 10m 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 100m 이하여도 되고, 50m 이하여도 된다.The length of the optical fiber in the above aspect is preferably 3 m or longer, more preferably 5 m or longer, and still more preferably 10 m or longer. Moreover, 100 m or less may be sufficient and 50 m or less may be sufficient.

상기 양태에 있어서의 상기 분위기의 온도차는, 1℃ 이상인 것이 바람직하지만, 5℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 10℃ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 온도차는, 50℃ 이하인 것이 바람직하다.The temperature difference between the atmospheres in the above aspect is preferably 1°C or higher, more preferably 5°C or higher, and still more preferably 10°C or higher. Moreover, it is preferable that the said temperature difference is 50 degrees C or less.

상기 광 간섭 단층 화상의 어긋남은, 100㎛ 이하인 것이 바람직하지만, 50㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 30㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.The shift of the optical interference tomography image is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, and particularly preferably 30 μm or less.

상기 어긋남(ΔZ)은 하기 식 (A):The misalignment (ΔZ) is expressed by the following formula (A):

ΔZ(㎛)=dn/dT(1/℃)×L(m)×106×2×Δt(℃) (A)ΔZ(㎛)=dn/dT(1/℃)×L(m)×10 6 ×2×Δt(℃) (A)

(식 중, dn/dT는 광파이버 재질의 굴절률의 온도 계수(1/℃), L은 광파이버의 길이(m), Δt는 시료 광로와 참조 광로의 온도차(℃)를 나타냄)로 규정된다.(Wherein, dn/dT is the temperature coefficient of refractive index of the optical fiber material (1/°C), L is the length of the optical fiber (m), and Δt is the temperature difference (°C) between the sample optical path and the reference optical path)).

상기 ΔZ는, 광학적 거리의 어긋남이다.Said ΔZ is the shift|offset|difference of an optical distance.

광파이버 재질이 석영 유리, 광의 파장이 1.3㎛, 온도가 실온 부근인 경우, dn/dT는 약 1.9×10-5(1/℃)이다.When the material of the optical fiber is quartz glass, the wavelength of light is 1.3 μm, and the temperature is around room temperature, dn/dT is about 1.9×10 -5 (1/°C).

시료 광로가 프로브 측에 있고, 참조 광로가 본체 측에 있는 OCT 장치에서는, 휴대되는 상기 대물 렌즈를 구비하는 부분의 주위의 분위기와, 상기 휴대되지 않는 부분의 주위의 분위기의 온도차가 거의 그대로 광로의 온도차 Δt에 반영되므로, 얻어지는 단층 화상의 어긋남 ΔZ가 크다. 이에 반해, 본 개시의 OCT 장치에서는, 휴대되는 상기 대물 렌즈를 구비하는 부분의 주위의 분위기와, 상기 휴대되지 않는 부분의 주위의 분위기의 온도차가 큰 경우에도, 광로의 온도차 Δt는 극히 작으므로, ΔZ도 극히 작다.In an OCT device in which the sample optical path is on the probe side and the reference optical path is on the main body side, the temperature difference between the atmosphere around the part equipped with the objective lens to be carried and the atmosphere around the part not to be carried is almost the same as that of the optical path. Since it is reflected in the temperature difference Δt, the deviation ΔZ of the obtained tomographic image is large. On the other hand, in the OCT device of the present disclosure, even when the temperature difference between the atmosphere around the part having the objective lens carried and the atmosphere around the part not carried is large, the temperature difference Δt of the optical path is extremely small. ΔZ is also extremely small.

본 개시의 OCT 장치의 다른 일례(대물 렌즈를 구비하는 부분을 휴대형으로 한 예)를 도 3에 나타내지만, 본 개시의 OCT 장치는 이에 한정되는 것은 아니다.Another example of the OCT device of the present disclosure (an example in which the portion including the objective lens is a portable type) is shown in FIG. 3 , but the OCT device of the present disclosure is not limited thereto.

도 3에 있어서, 사용자(201)는 OCT 장치의 프로브(202)를 한 손에 휴대하고, 프로브(202)에 내장되는 갈바노 미러를 구동하기 위한 갈바노 미러 드라이버(205)를 허리에 휴대하고 있다. 프로브(202)는 광파이버(203)를 통해 OCT 장치의 하우징(206)과 접속되어 있다. 갈바노 미러 드라이버(205)는 전선(204)을 통해 프로브(202) 및 하우징(206)과 접속되어 있다.3, the user 201 carries the probe 202 of the OCT device in one hand and carries a galvano mirror driver 205 for driving a galvano mirror built in the probe 202 on the waist. there is. The probe 202 is connected to the housing 206 of the OCT device through an optical fiber 203. The galvano mirror driver 205 is connected to the probe 202 and the housing 206 via a wire 204.

하우징(206)에는, 광원, 검출기, DAQ 장치, 연산 장치 등이 격납되어 있다.In the housing 206, a light source, a detector, a DAQ device, an arithmetic device, and the like are stored.

본 개시의 OCT 장치는, 하기 광원을 사용하는 단층 촬영 1회당, 10㎛ 이상의 분해능으로 촬영하는 것이 가능한 면 방향의 영역이 세로 0.1 내지 14mm, 가로 0.1 내지 14mm의 범위가 되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, (다른 광원을 사용한 경우에도) 한 번에 광범위를 고정밀도로 단층 촬영할 수 있다.The OCT device of the present disclosure is preferably configured so that the area in the plane direction capable of imaging with a resolution of 10 μm or more is in the range of 0.1 to 14 mm in length and 0.1 to 14 mm in width per one tomography scan using the light source described below. . Thereby, tomography can be performed with high precision over a wide area at once (even when different light sources are used).

(광원)(light source)

AXSUN사 고속 파장 소인 광원(중심 파장: 1310nm, 소인 폭: 100nm, A-scan 레이트: 50kHz, 출력: 25mW, 코히어런스 길이: 12mm)AXSUN high-speed wavelength sweep light source (center wavelength: 1310 nm, sweep width: 100 nm, A-scan rate: 50 kHz, output: 25 mW, coherence length: 12 mm)

본 개시의 OCT 장치를 사용하여, 시료의 광 간섭 단층 촬영을 행할 수 있다. 본 개시는, 상술한 본 개시의 OCT 장치를 사용하는 광 간섭 단층 촬영법에 관한 것이기도 하다.Optical coherence tomography of a sample can be performed using the OCT device of the present disclosure. The present disclosure also relates to an optical coherence tomography method using the OCT device of the present disclosure described above.

본 개시의 광 간섭 단층 촬영법에서는, 사용자가 상기 대물 렌즈를 구비하는 부분(예를 들어 프로브)을 휴대하면서 단층 촬영을 행하는 경우에도, 시료 광로와 참조 광로의 환경의 차이가 발생되지 않으므로, 얻어지는 단층 화상의 어긋남이 작다. 또한, 한 번에 광범위를 단층 촬영할 수 있다.In the optical coherence tomography method of the present disclosure, even when a user performs tomography while carrying the part (for example, a probe) having the objective lens, a difference in the environment between the sample optical path and the reference optical path does not occur, resulting in a tomography obtained. Image shift is small. Also, tomography can be performed over a wide area at one time.

본 개시의 OCT 장치 및 광 간섭 단층 촬영법은, 분야를 불문하고, 광 간섭 단층 촬영 전반에 적합하게 사용할 수 있다. 상술한 바와 같이, OCT 장치의 일부를 휴대형으로 한 경우에도 단층 화상의 어긋남이 발생되기 어렵고, 또한 한 번에 광범위를 단층 촬영할 수 있다는 점에서, 특히 공업 분야에 있어서 적합하게 사용할 수 있다.The OCT device and optical coherence tomography method of the present disclosure can be suitably used in general optical coherence tomography regardless of field. As described above, even when a part of the OCT device is portable, it is difficult to generate misalignment of tomographic images and can take tomography over a wide area at once, so that it can be used particularly suitably in the industrial field.

실시예Example

다음으로 실시예를 들어 본 개시를 더욱 상세하게 설명하지만, 본 개시는 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.Next, the present disclosure will be described in more detail with reference to examples, but the present disclosure is not limited only to these examples.

실시예 1Example 1

도 2에 나타내는 구성을 갖는 OCT 장치를 사용하여, 두께 3.1mm의 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)층, 두께 0.4mm의 테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP)층 및 두께 4.3mm의 테트라플루오로에틸렌/퍼플루오로(알킬비닐에테르) 공중합체(PFA)층이 이 순으로 적층된 두께 7.8mm, 세로 25mm, 가로 25mm의 불소 수지 시트의 PFA층 측으로부터 OCT 촬영을 행하였다. 얻어진 단층 화상(세로 8mm×가로 8mm)을 도 4에 나타낸다.Using an OCT apparatus having the configuration shown in FIG. 2, a polytetrafluoroethylene (PTFE) layer with a thickness of 3.1 mm, a tetrafluoroethylene/hexafluoropropylene copolymer (FEP) layer with a thickness of 0.4 mm, and a thickness of 4.3 mm OCT imaging was performed from the PFA layer side of a fluororesin sheet having a thickness of 7.8 mm, a length of 25 mm and a width of 25 mm, in which tetrafluoroethylene/perfluoro(alkyl vinyl ether) copolymer (PFA) layers of were laminated in this order. The obtained tomographic image (length 8 mm x width 8 mm) is shown in FIG. 4 .

사용한 OCT 장치 및 촬영 조건의 상세를 이하에 나타낸다.The details of the OCT device used and imaging conditions are shown below.

OCT용 소인 레이저 광원: 중심 파장: 1310nm, 소인 폭: 100nm, A-scan 레이트: 50kHz, 출력: 25mW, 코히어런스 길이: 12mmSweep laser light source for OCT: center wavelength: 1310 nm, sweep width: 100 nm, A-scan rate: 50 kHz, output: 25 mW, coherence length: 12 mm

대물 렌즈: Fθ 렌즈(상품명: Thorlabs사제 LSM04), 유효 파장 범위(1250 내지 1380nm), 유효 초점 거리(54mm)Objective lens: Fθ lens (trade name: LSM04 manufactured by Thorlabs), effective wavelength range (1250 to 1380 nm), effective focal length (54 mm)

참조 부재: 석영 유리제, 원기둥 실린더 형상, 직경 20mmφ, 길이 20mmReference member: made of quartz glass, cylindrical cylinder shape, diameter 20 mmφ, length 20 mm

광파이버: 석영 유리제, 길이 10mOptical fiber: made of quartz glass, 10 m long

촬영 온도: 26℃Filming temperature: 26℃

참조면과 시료 간의 거리: 0cmDistance between reference plane and sample: 0 cm

기타의 촬영 조건: 휘도 100, 콘트라스트 30Other shooting conditions: luminance 100, contrast 30

비교예 1Comparative Example 1

대물 렌즈를 Fθ 렌즈가 아닌 아크로매틱 렌즈(상품명: Thorlabs사제 AC254-050-C, 유효 파장 범위: 1050 내지 1700nm, 유효 초점 거리: 50mm)로 변경한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, OCT 촬영을 행하였다. 얻어진 단층 화상(세로 8mm×가로 8mm)을 도 5에 나타낸다.OCT imaging was performed in the same manner as in Example 1 except that the objective lens was changed to an achromatic lens (trade name: AC254-050-C manufactured by Thorlabs, effective wavelength range: 1050 to 1700 nm, effective focal length: 50 mm) instead of an Fθ lens. did The obtained tomographic image (length 8 mm x width 8 mm) is shown in FIG. 5 .

도 4에서는, 단층 화상 전체가 선명하며 균일한 데 반해, 도 5에서는, 파선으로 둘러싼 부분 이외는 노이즈가 매우 많아, 유효 시야가 좁은(광범위한 단층 촬영이 되어 있지 않은) 것을 알 수 있다.In FIG. 4, the entire tomographic image is clear and uniform, whereas in FIG. 5, there is a lot of noise except for the portion surrounded by the broken line, and the effective field of view is narrow (wide-area tomography is not performed).

비교예 2Comparative Example 2

도 1에 나타내는 구성을 갖는 OCT 장치를 사용하고, 또한 샘플 암의 광파이버만을 드라이어에 의해 40℃로 가열하여, 외경 12mm, 내경 8mm의 불소 수지 튜브의 단면 방향의 OCT 촬영을 행하였다. 얻어진 단층 화상을 도 6에 나타낸다.OCT imaging was performed in the cross-sectional direction of a fluororesin tube having an outer diameter of 12 mm and an inner diameter of 8 mm by using an OCT device having the configuration shown in FIG. 1 and heating only the optical fiber of the sample arm at 40° C. with a dryer. The resulting tomographic image is shown in FIG. 6 .

사용한 OCT 장치 및 촬영 조건의 상세를 이하에 나타낸다.The details of the OCT device used and imaging conditions are shown below.

OCT용 소인 레이저 광원: 중심 파장: 1310nm, 소인 폭: 100nm, A-scan 레이트: 50kHz, 출력: 25mW, 코히어런스 길이: 12mmSweep laser light source for OCT: center wavelength: 1310 nm, sweep width: 100 nm, A-scan rate: 50 kHz, output: 25 mW, coherence length: 12 mm

대물 렌즈: Fθ 렌즈(상품명: Thorlabs사제 LSM03), 유효 파장 범위(1250 내지 1380nm), 유효 초점 거리(36mm)Objective lens: Fθ lens (trade name: LSM03 manufactured by Thorlabs), effective wavelength range (1250 to 1380 nm), effective focal length (36 mm)

광파이버(샘플 암, 참조 암): 석영 유리제, 길이 4mOptical fiber (sample arm, reference arm): made of quartz glass, length 4 m

촬영 온도: 26℃Filming temperature: 26℃

기타의 촬영 조건: 휘도 100, 콘트라스트 30Other shooting conditions: luminance 100, contrast 30

참고예 1Reference example 1

샘플 암의 광파이버를 가열하지 않은 것 이외에는 비교예 2와 마찬가지로 하여, OCT 촬영을 행하였다. 얻어진 단층 화상을 도 7에 나타낸다.OCT imaging was performed in the same manner as in Comparative Example 2 except that the optical fiber of the sample arm was not heated. The resulting tomographic image is shown in FIG. 7 .

암 간에 온도차를 발생시킨 도 6에서는, 도 7과 비교하여 튜브의 단층 화상이 깊이 방향 상향으로 2mm 이상 드리프트되어, 튜브 표층부에 대응하는 부분이 화면 밖으로 비어져 나와 있다. 또한, 도 6에는, 반사 노이즈인 아티팩트(화상 상부의 역원호의 상)도 보인다.In FIG. 6 where a temperature difference between the arms was generated, compared to FIG. 7, the tomographic image of the tube drifted upward in the depth direction by 2 mm or more, and the portion corresponding to the surface layer portion of the tube protruded out of the screen. In addition, in FIG. 6, an artifact (an image of an inverse arc at the top of the image), which is reflection noise, is also visible.

10: OCT 장치
11: 광원
12, 17: 커플러
13, 15: 서큘레이터
14: 참조 미러
16: 시료
18: 광검출기
100: OCT 장치
101: 주파수 주사 광원
102: 커플러
103: 서큘레이터
104: 프로브
105: 콜리메이터
106: 갈바노 미러
107: 대물 렌즈
108: 참조 부재
109: 참조면
110: 시료
111: 갈바노 미러 드라이버
112: 가변 광감쇠기
113: 차동 광검출 증폭기
114: PC
115: 모바일 디스플레이
201: 사용자
202: 프로브
203: 광파이버
204: 전선
205: 갈바노 미러 드라이버
206: 하우징
10: OCT device
11: light source
12, 17: coupler
13, 15: circulator
14: reference mirror
16: sample
18: photodetector
100: OCT device
101 frequency scanning light source
102: coupler
103: circulator
104: probe
105: collimator
106: galvano mirror
107: objective lens
108: reference member
109: reference plane
110: sample
111: galvano mirror driver
112: variable optical attenuator
113: differential light detection amplifier
114 PC
115: mobile display
201: user
202: probe
203 optical fiber
204: wires
205: galvano mirror driver
206: housing

Claims (11)

광원으로부터의 광을 시료에 집광하는 대물 렌즈를 구비하고,
상기 시료로부터의 반사광인 시료광과, 상기 대물 렌즈와 상기 시료 사이에 마련되는 참조면으로부터의 반사광인 참조광의 간섭에 기초하여 상기 시료의 단층 촬영을 행하는 광 간섭 단층 촬영 장치이며,
상기 시료광 및 참조광의 양쪽이 상기 대물 렌즈를 통과하고,
상기 대물 렌즈는, Fθ 렌즈인 광 간섭 단층 촬영 장치.
An objective lens for condensing light from a light source onto a sample is provided;
An optical coherence tomography device that performs tomography of the sample based on interference between sample light, which is reflected light from the sample, and reference light, which is reflected light from a reference surface provided between the objective lens and the sample,
Both the sample light and the reference light pass through the objective lens,
The objective lens is an optical coherence tomography apparatus that is an Fθ lens.
제1항에 있어서,
상기 참조면과 상기 시료 간의 거리를 0 내지 3cm로 하여 상기 단층 촬영을 행하는 것이 가능하도록 구성되어 있는 광 간섭 단층 촬영 장치.
According to claim 1,
The optical coherence tomography apparatus configured to perform the tomography with a distance between the reference surface and the sample set to 0 to 3 cm.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 참조면은, MgF2, CaF2, 석영 및 사파이어로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 참조 부재가 갖는 평면인 광 간섭 단층 촬영 장치.
According to claim 1 or 2,
The optical coherence tomography apparatus of
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시료광 및 참조광의 양쪽이, 상기 대물 렌즈를 통과한 상기 광원으로부터의 광으로부터 발생되는 광 간섭 단층 촬영 장치.
According to any one of claims 1 to 3,
The optical coherence tomography apparatus in which both the sample light and the reference light are generated from light from the light source passing through the objective lens.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 간섭은, 피조형 간섭인 광 간섭 단층 촬영 장치.
According to any one of claims 1 to 4,
The interference is an optical coherence tomography apparatus that is constructive interference.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
또한, 상기 광원으로부터의 광을 상기 대물 렌즈의 측에 출력함과 함께, 상기 대물 렌즈를 통과한 상기 시료광 및 참조광을, 당해 시료광 및 참조광을 검출하는 검출기의 측에 출력하는 서큘레이터를 구비하는 광 간섭 단층 촬영 장치.
According to any one of claims 1 to 5,
Further, a circulator is provided that outputs light from the light source to the side of the objective lens and outputs the sample light and reference light that have passed through the objective lens to the side of a detector that detects the sample light and reference light. optical coherence tomography device.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
또한, 상기 광원으로부터의 광을, 상기 시료광 및 참조광의 생성에 사용하는 분할광 1과, 간섭 신호의 직류 성분의 제거에 사용하는 분할광 2로 분할하는 커플러를 구비하고, 분할광 1과 분할광 2의 강도비가 90:10 내지 99:1인 광 간섭 단층 촬영 장치.
According to any one of claims 1 to 6,
Further, a coupler is provided to split the light from the light source into split light 1 used to generate the sample light and reference light, and split light 2 used to remove the DC component of the interference signal, wherein the split light 1 and the split light 2 are split. An optical coherence tomography apparatus having an intensity ratio of light 2 of 90:10 to 99:1.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
사용자가 상기 대물 렌즈를 구비하는 부분을 휴대하면서 상기 단층 촬영을 행하는 것이 가능하도록 구성되어 있는 광 간섭 단층 촬영 장치.
According to any one of claims 1 to 7,
An optical coherence tomography apparatus configured to allow a user to perform the tomography while carrying a portion including the objective lens.
제8항에 있어서,
휴대되는 상기 대물 렌즈를 구비하는 부분과, 휴대되지 않는 부분이 광파이버를 통해 접속되어 있고,
상기 광원으로부터의 광 그리고 상기 시료광 및 참조광이 상기 광파이버를 통해 전송되는 광 간섭 단층 촬영 장치.
According to claim 8,
A part having the objective lens to be carried and a part not to be carried are connected via an optical fiber;
An optical coherence tomography apparatus in which light from the light source and the sample light and reference light are transmitted through the optical fiber.
제9항에 있어서,
상기 광파이버의 길이가 3m 이상이며, 휴대되는 상기 대물 렌즈를 구비하는 부분의 주위의 분위기와, 상기 휴대되지 않는 부분의 주위의 분위기의 온도차가 1℃ 이상인 경우에, 얻어지는 광 간섭 단층 화상의 어긋남이 100㎛ 이하인 광 간섭 단층 촬영 장치.
According to claim 9,
When the length of the optical fiber is 3 m or more, and the temperature difference between the atmosphere around the part equipped with the objective lens carried and the atmosphere around the part not carried is 1 ° C. or more, the deviation of the optical coherence tomography image obtained is An optical coherence tomography device of 100 μm or less.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 광 간섭 단층 촬영 장치를 사용하는 광 간섭 단층 촬영법.An optical coherence tomography method using the optical coherence tomography apparatus according to any one of claims 1 to 10.
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